热学能巴 不可能把热从低温 物体传到高温物体 而不引起其它变化 8感gm
不可能把热从低温 物体传到高温物体， 而不引起其它变化
第五章热力学第二定律 本章要求 本章以过程的方向和限度为主线,讨论热力学第二定律的基 本内容。通过本章的学习,对热力学的方法及其特点应有一个较 为全面的了解,为解决各类平衡问题奠定理论基础。 本章学习的主要要求为 1.了解自发过程的共同特征,热力学第二、第三定律的文字 表述。 2.掌握熵函数的概念:熵的引入、定义和熵增原理的本质, 能熟练地应用克劳修斯不等式
第五章 热力学第二定律 本章要求 本章以过程的方向和限度为主线，讨论热力学第二定律的基 本内容。通过本章的学习，对热力学的方法及其特点应有一个较 为全面的了解，为解决各类平衡问题奠定理论基础。 本章学习的主要要求为： 1．了解自发过程的共同特征，热力学第二、第三定律的文字 表述。 2．掌握熵函数的概念：熵的引入、定义和熵增原理的本质， 能熟练地应用克劳修斯不等式
3.掌握亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义,了解ΔA、ΔG 的物理意义,明确应用ΔS、ΔA、ΔG作为过程方向和限度判据的 适用条件。 4.掌握单纯的pV-变化、相变化和化学变化过程中ΔS和 ΔG的计算方法;明确ΔGm、ΔGn以及Sm°、ASn的意义及其应 用。 5.掌握热力学基本方程、吉布斯_—赫姆霍兹方程及其应 用。 6.掌握偏摩尔量和化学势的物理意义,明确化学势的各种 表达式,了解逸度、活度及标准态的概念,明确化学势在处理 平衡问题和研究多组分系统性质中的作用 7.了解稀溶液的依数性
3．掌握亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义，了解A、G 的物理意义，明确应用S、A、G作为过程方向和限度判据的 适用条件。 4．掌握单纯的p-V-T变化、相变化和化学变化过程中S和 G的计算方法；明确fGm 、fGm 以及Sm 、rSm 的意义及其应 用。 5．掌握热力学基本方程、吉布斯——赫姆霍兹方程及其应 用。 6．掌握偏摩尔量和化学势的物理意义，明确化学势的各种 表达式，了解逸度、活度及标准态的概念，明确化学势在处理 平衡问题和研究多组分系统性质中的作用。 7．了解稀溶液的依数性
第五章 热力学第二定律 5.1自发变化的共同特征热力学第二定律 5.2熵 5.3熵变的计算 5.4热力学第三定律与规定熵 5.5亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 5.6△G的计算示例
第五章 热力学第二定律 5.1自发变化的共同特征 热力学第二定律 5.2熵 5.3熵变的计算 5.5 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 5.4热力学第三定律与规定熵 5.6 G的计算示例
51.1自发变化的共同特征 自发变化某种变化有自动发生的趋势,一旦发生就 无需借助外力,可以自动进行,这种变化称为自发变 化。 自发变化的共同特征一不可逆性任何自发变化的逆 过程是不能自动进行的。例如 (1)焦耳热功当量中功自动转变成热; 2)气体向真空膨胀 (3)热量从高温物体传入低温物体; (4)浓度不等的溶液混合均匀; (5)锌片与硫酸铜的置换反应等, 它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力,体系恢复 原状后,会给环境留下不可磨灭的影响
5.1.1 自发变化的共同特征 自发变化 某种变化有自动发生的趋势，一旦发生就 无需借助外力，可以自动进行，这种变化称为自发变 化。 自发变化的共同特征—不可逆性 任何自发变化的逆 过程是不能自动进行的。例如： (1) 焦耳热功当量中功自动转变成热； (2) 气体向真空膨胀； (3) 热量从高温物体传入低温物体； (4) 浓度不等的溶液混合均匀； (5) 锌片与硫酸铜的置换反应等， 它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力，体系恢复 原状后，会给环境留下不可磨灭的影响
5.1.2热力学第二定律( The Second law of Thermodynamics 克劳修斯( Clausius)的说法:“不可能把热从低 温物体传到高温物体,而不引起其它变化。” 开尔文( Kelvin)的说法:“不可能从单一热源取出 热使之完全变为功,而不发生其它的变化。”后来 被奥斯特瓦德( Ostward)表述为:“第二类永动机是 不可能造成的”。 第二类永动机:从单一热源吸热使之完全变为功而不 留下任何影响
5.1.2 热力学第二定律（The Second Law of Thermodynamics） 克劳修斯（Clausius）的说法：“不可能把热从低 温物体传到高温物体，而不引起其它变化。” 开尔文（Kelvin）的说法：“不可能从单一热源取出 热使之完全变为功，而不发生其它的变化。” 后来 被奥斯特瓦德(Ostward)表述为：“第二类永动机是 不可能造成的” 。 第二类永动机：从单一热源吸热使之完全变为功而不 留下任何影响
5.1.3热力学第二定律的本质和 的统计意义 热传导过程的不可逆性 处于高温时的体系,分布在高能级上的分子 数较集中; 而处于低温时的体系,分子较多地集中在低 能级上。 当热从高温物体传入低温物体时,两物体各 能级上分布的分子数都将改变,总的分子分布的 花样数增加,是一个自发过程,而逆过程不可能 自动发生
5.1.3 热力学第二定律的本质和熵 的统计意义 热传导过程的不可逆性 处于高温时的体系，分布在高能级上的分子 数较集中； 而处于低温时的体系，分子较多地集中在低 能级上。 当热从高温物体传入低温物体时，两物体各 能级上分布的分子数都将改变，总的分子分布的 花样数增加，是一个自发过程，而逆过程不可能 自动发生
热力学第二定律的本质 热力学第二定律指出,凡是自发的过程都是 不可逆的,而一切不可逆过程都可以归结为热转 换为功的不可逆性。 从以上几个不可逆过程的例子可以看出, 切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行,而 熵函数可以作为体系混乱度的一种量度,这就是 热力学第二定律所闻明的不可逆过程的本质
热力学第二定律的本质 热力学第二定律指出，凡是自发的过程都是 不可逆的，而一切不可逆过程都可以归结为热转 换为功的不可逆性。 从以上几个不可逆过程的例子可以看出，一 切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行，而 熵函数可以作为体系混乱度的一种量度，这就是 热力学第二定律所阐明的不可逆过程的本质
热力学概率和数学概率 热力学概率就是实现某种宏观状态的微观状 态数,通常用a表示。数学概率是热力学概率与 总的微观状态数之比
热力学概率和数学概率 热力学概率就是实现某种宏观状态的微观状 态数，通常用 表示。数学概率是热力学概率与 总的微观状态数之比。
热力学概率和数学概率 例如:有4个小球分装在两个盒子中,总的分 装方式应该有16种。因为这是一个组合问题,有如下 几种分配方式,其热力学概率是不等的。 分配方式 分配微观状态数 (4,0) c2(4,0)=C4=1 (3,1) c2(3,1)=C4=4 g2(2,2)=C4=6 (1,3) (1,3)=C4=4 c2(0,4)=C
热力学概率和数学概率 例如：有4个小球分装在两个盒子中，总的分 装方式应该有16种。因为这是一个组合问题，有如下 几种分配方式，其热力学概率是不等的。 0 4 () = = (0,4) 1 C 分配方式 分配微观状态数 4 4 () = = (4,0) 1 C 3 4 () = = (3,1) 4 C 2 4 () = = (2,2) 6 C 1 4 () = = (1,3) 4 C
